二氧化鈮

二氧化鈮
	IUPAC名; niobium(IV) oxide, niobium dioxide
別名	氧化鈮(IV)
識別
CAS號	12034-59-2
PubChem	82839
SMILES	O=[Nb]=O;
InChI	1S/Nb.2O;
EINECS	234-809-7
性質
化學式	NbO2
莫耳質量	124.91 g·mol⁻¹
外觀	深藍色固體
密度	5.98 g·cm−3
熔點	1,915 °C（2,188 K）
結構
晶體結構	四方晶系, tI96
空間群	I41/a, No. 88
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

二氧化鈮是一種無機化合物，化學式為NbO₂。它是一種深藍色固體，也是一種非整比化合物，鈮氧比例在 NbO_1.94-NbO_2.09 之間。^[2]

製備與結構

二氧化鈮可以由Nb₂O₅ 和H₂在800–1350 °C 反應而成。^[2] 另一種方法是Nb₂O₅ 和金屬鈮在 1100 °C 發生的歸中反應。^[3]在工業生產金屬鈮時，NbO₂會作為Nb₂O₅氫氣還原過程中的中間體出現。^[4] NbO₂ 會和鎂蒸汽反應，生成鈮金屬。^[5]

在室溫， NbO₂ 會形成四方晶系，金紅石結構。它的 Nb-Nb 距離較短。^[6] 高溫下的二氧化鈮也會形成類似金紅石結構的晶體。它們的 Nb-Nb 距離也很短。^[7]

據報道，二氧化鈮有兩個高壓相，其中一個具有金紅石結構，也具有短的Nb-Nb距離；另一種具有與斜鋯石（英語：baddeleyite）類似的結構，在更高壓力下出現。 ^[8]

性質

NbO₂ 不溶於水，是一種強還原劑，可以還原二氧化碳成碳單質，把二氧化硫還原成硫單質。^[2]

高溫下氨解NbO₂，可以得到氮化物Nb_0.84N。^[9]NbO₂和BaCO₃在CS₂中硫化，可以得到BaNbS_3-δ。^[10]

參考資料

^ Arne Magnéli, Georg Andersson, Gustav Sundkvist, Gustav Sundkvist. Note on the Crystal Structure of Niobium Dioxide.. Acta Chemica Scandinavica. 1955, 9: 1402–1402 [2020-07-18]. ISSN 0904-213X. doi:10.3891/acta.chem.scand.09-1402. （原始內容存檔於2018-06-03）（英語）. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
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[1] Arne Magnéli, Georg Andersson, Gustav Sundkvist, Gustav Sundkvist. Note on the Crystal Structure of Niobium Dioxide.. Acta Chemica Scandinavica. 1955, 9: 1402–1402 [2020-07-18]. ISSN 0904-213X. doi:10.3891/acta.chem.scand.09-1402. （原始內容存檔於2018-06-03）（英語）. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

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[Schnitter-4] Patent EP1524252, Sintered bodies based on niobium suboxide, Schnitter C, Wötting G

[5] Method for producing tantalum/niobium metal powders by the reduction of their oxides by gaseous magnesium, US patent 6171363 (2001), Shekhter L.N., Tripp T.B., Lanin L.L. (H. C. Starck, Inc.)

[6] Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6

[7] Bolzan, A; Fong, Celesta; Kennedy, Brendan J.; Howard, Christopher J. A Powder Neutron Diffraction Study of Semiconducting and Metallic Niobium Dioxide. Journal of Solid State Chemistry. 1994, 113 (1): 9–14. Bibcode:1994JSSCh.113....9B. doi:10.1006/jssc.1994.1334.

[8] Haines, J.; Léger, J. M.; Pereira, A. S. High-pressure structural phase transitions in semiconducting niobium dioxide. Physical Review B. 1999, 59 (21): 13650. Bibcode:1999PhRvB..5913650H. doi:10.1103/PhysRevB.59.13650. hdl:10183/198788.

[9] Nancy Frenzel, Elisabeth Irran, Martin Lerch, Alexandra Buchsteiner. Synthesis and Crystal Structure of Nb0.84N. Zeitschrift für Naturforschung B. 2011-01-01, 66 (1): 1–6 [2020-07-19]. ISSN 1865-7117. doi:10.1515/znb-2011-0101.

[10] J. Yan, K.V. Ramanujachary, M. Greenblatt. The preparation and characterization of low-dimensional BaNbS3 − δ. Materials Research Bulletin. 1995-04, 30 (4): 463–469 [2020-07-19]. doi:10.1016/0025-5408(95)00012-7. （原始內容存檔於2018-06-30）（英語）. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

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